前言
上期，小編為大家介紹了隕石來源、隕石分類以及Mounionalusta鐵隕石的結(jié)構(gòu)。那么本期，我們繼續(xù)為大家解讀鐵隕石的秘密。
TAZA隕石
本期的主角是TAZA隕石。
TAZA隕石在北非的摩洛哥塔扎地區(qū)發(fā)現(xiàn)(2001年)，由于TAZA隕石到目前尚不能根據(jù)成份推斷出隕石的起源，所以這個隕石并沒有被歸類到任何隕石群組中。相比于上次介紹的Mounionalusta隕石，TAZA隕石由于產(chǎn)量小，其珍稀程度更加明顯。TAZA擁有很特殊的Plessitic結(jié)構(gòu)，也就是說可以呈現(xiàn)出十字狀的紋路，被譽為來自外太空的“十字架”。
TAZA隕石
目前只有Butler這個鐵隕石與TAZA擁有類似的結(jié)構(gòu)，所以在這個沒有分類的群組中，這兩個算是比較相近的不同隕石。鎳紋石與鐵紋石之間的合紋石(Plessite)形成非?？b密的矩陣區(qū)域，這個區(qū)域有著非?？b密的紋理圖案，如果放大會發(fā)現(xiàn)這些都是"細(xì)微的維德曼結(jié)構(gòu)"，事實上這個罕見的Plessitic顯微結(jié)構(gòu)是介于八面隕鐵(Octahedrites) 和 無紋隕鐵(Ataxites)之間 。
SEM下的TAZA隕石
實際上，由于TAZA隕石具有十分縝密的十字紋路，相比于Mounionalusta隕石，更加適合SEM的高倍結(jié)構(gòu)組織觀察。下面小編就為大家揭開TAZA隕石神秘的面紗。
經(jīng)過簡單拋光的TAZA隕石，我們運用COXEM臺式SEM進行觀察，可以快速的得出圖像(下圖所示)，圖中可以看出，呈現(xiàn)暗色襯度的條帶狀相周圍有明亮襯度相的包圍。
TAZA隕石SEM像
運用EDS進行成份的檢測，我們可以得出不同區(qū)域的元素成分結(jié)果：
黑色襯度區(qū)域的元素成分結(jié)果
淺色襯度區(qū)域的元素成分結(jié)果
TAZA隕石元素面分布的EDS圖像
隕石形成過程
經(jīng)過以上分析，TAZA隕石可以簡單的理解為Fe、Ni合金組成的金屬。其二元相圖可以由以下圖表示?？梢钥闯鲭E石形成的區(qū)域都是在鐵紋石(kamacite)與鎳紋石(taenite)共同存在的區(qū)域。我們可以試著推測隕石形成的原因，鐵紋石相的形成是在冷卻過程中從鎳紋石相中析出的。在鐵紋石(kamacite)析出的過程中，Ni原子作為溶質(zhì)原子不斷從母相中被排出來，聚集在鐵紋石相(kamacite)的邊緣，這也就解釋了，SEM成分面分布中鐵紋石相(kamacite)周圍Ni元素的富集現(xiàn)象(圖像中越亮)。而當(dāng)隕石中Ni元素的含量小于6%時，在冷卻過程中直接形成鐵紋石相(kamacite)。至于鐵紋石相(kamacite)形成的大小就取決于隕石的冷卻速度了，總的來說，冷卻速度越快，形成的相的結(jié)構(gòu)也就越細(xì)小。以上討論我們可以知道，鐵隕石紋路的形成有兩個方面的因素決定，一個是Ni元素的含量，第二是冷卻過程中的速度。
Fe、Ni二元相圖
隕石中元素的來由
上述EDS結(jié)果可以知道TAZA隕石的主要成份包含有Fe、Ni、Al、Si等元素，那么這些元素在宇宙中又是在如何產(chǎn)生的?那需要利用核聚變的理論進行解釋了。實際我們每天都離不開的太陽，就是一個元素制造者，它自身“燃燒”本身的H元素，產(chǎn)生核聚變，發(fā)出光和熱。同樣，位于主星序時期內(nèi)的紅巨星，其能量全部來源于氫(H)聚變成氦(He)。氫的消耗速度正比于恒星質(zhì)量。恒星對抗自身引力坍縮的能量來源就是聚變。當(dāng)大質(zhì)量的恒星氫燃燒完之后，會在自身引力作用下進一步坍縮，這一過程會使得核心溫度和壓力大幅升高，然后會達到發(fā)生He聚變的條件，產(chǎn)物大致是碳(C)和氧(O)。當(dāng)氦逐漸消耗，恒星又開始坍縮，溫度和壓力進一步升高，然后是C、O聚變，產(chǎn)物大致是硅(Si)。然后Si聚變成鐵(Fe)，由于Fe的比結(jié)合能最大，可以簡單理解成Fe聚變產(chǎn)生的能量得不償失，于是聚變的鏈條到Fe鐵就停止了。此時恒星就像一顆洋蔥，最外到最里層依次是H、He、C、Si、Fe。但并不是說恒星的演化就到此終止了(這樣的話豈不是都是Fe元素了么?)，F(xiàn)e元素在中子豐度高得環(huán)境下，會發(fā)生中子俘獲效應(yīng)，生成Fe57、Fe58等不穩(wěn)定的核素，再經(jīng)過beta衰變形成Co57、Co58等，反復(fù)經(jīng)過以上的中子俘獲以及beta衰變，生成Ni、Cu等更重的元素。這樣鐵隕石中常見的元素就都得已生成了。這也就反映了為什么含Ni量越高的隕石也就越稀有。
紅巨星內(nèi)部元素結(jié)構(gòu)
后記
以上小編與大家共同了解了鐵隕石的來源分類以及運用COXEM臺式掃描電鏡觀察隕石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并分析了維斯臺登結(jié)構(gòu)的形成原因。希望大家能對來自星星的鐵隕石有所了解。
